[OpenStack 存储] Nova，Glance与Cinder 基于Ceph的统一存储方案

Ceph作为Linux PB级分布式文件系统，因其灵活智能可配置， 在软件定义存储的大潮中，越来越受到iass方案提供商的注意。

我们知道OpenStack中围绕虚拟机主要的存储需求来自于nova中的disk，glance中的image，cinder中的虚拟硬盘，本文中，我们将全部采用ceph作为这些存储的后端，摆脱现有部署中各搞一套的现状。本文主要主要是对Ceph使用的总结，因个人环境不同，可能存在各种环境与包依赖等问题，本人就遇到了qemu的版本不够，iptables等问题，欢迎交流。先画个集成逻辑图

CEPH底层为RADOS存储，提供访问RADOS的是librados库，librbd的调用就是基于librados，Nova只要是通过libvirt->qemu来调用librbd，所以我们知道暂时只有libvirtDriver支持，Cinder与Glance直接调用librbd。

CEPH存储集群中的层次结构也可见上图，主要是先文件条带化为obj， obj通过hash函数映射到PG(上图中Pool就是PG的容器)，PG通过CRUSH算法均匀映射到OSD，OSD基于文件系统，比如xfs，ext4等等。

本文中将只使用三个osd(官方推荐是至少两个, 一个无法应对故障), 三个监视器(主要负责接受数据上报， 提供cluster map， 至少要三个， 一个不好容灾，奇数个可确保PAXOS算法能确定一批监视器里哪个版本的集群运行图是最新的) ， 只放了一个mds,  这样的搭配基本是测试环境下最小的配置了，ceph很强调它的扩展性， 所以越多越好， 越能体现其优势

本文使用的系统环境: redhat6.5 四台机器 规划如下:

mds 192.168.122.149 装一个mds 一个mon， 一个osd
osd 192.168.122.169 装一个mon， 一个osd
mon 192.168.122.41 装 一个mon， 一个osd
client 192.168.122.104 上安装openstack all-in-one，管理节点

三台机器组成ceph存储集群，hostname分别为mds，osd，mon，下文将都是使用这些短的hostname代表节点，其中在这三台机器上都部署monitor和对象存储osd，在mds上部署metadata服务器mds，另外一台机器作为openstack all-in-one环境节点 hostname:client

采用ceph-deploy来部署安装ceph， 这个类似与我们部署openstack用的chef。非常方便。

第一步:  在管理节点上修改/etc/hosts，ceph-deploy 后面的节点参数必须使用hostname，为了能够解析hostname，需要配置/etc/hosts，为下面粘贴部分的后四行。

[root@client ceph ]# cat /etc/hosts
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.122.149 mds
192.168.122.169 osd
192.168.122.41 mon
192.168.122.104 client

第二步：配置管理节点无密码访问其他节点，这个是方便我们使用ceph-deploy部署安装ceph

[root@client install]# ssh-keygen
[root@client install]# ssh-copy-id mds
[root@client install]# ssh-copy-id ods
[root@client install]# ssh-copy-id mon

第三步:在client上添加yum源文件ceph.repo 使用最新版本 firefly, 本地环境是redhat 6.5， 所以baseurl中用rhel6, 本机为64位系统，后面的目录也使用的x86_64, 如下

[root@client~]# cat /etc/yum.repos.d/ceph.repo
[Ceph]
name=Cephpackages for $basearch
gpgkey=https://ceph.com/git/?p=ceph.git;a=blob_plain;f=keys/release.asc
enabled=1
baseurl=http://ceph.com/rpm-firefly/rhel6/x86_64
priority=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
[ceph-source]
name=Cephsource packages
gpgkey=https://ceph.com/git/?p=ceph.git;a=blob_plain;f=keys/release.asc
enabled=1
baseurl=http://ceph.com/rpm-firefly/rhel6/SRPMS
priority=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
[Ceph-noarch]
name=Cephnoarch packages
gpgkey=https://ceph.com/git/?p=ceph.git;a=blob_plain;f=keys/release.asc
enabled=1
baseurl=http://ceph.com/rpm-firefly/rhel6/noarch
priority=1
gpgcheck=1
type=rpm-md

第四步: 安装ceph

[root@client~]# yum -y install ceph-deploy

本文使用 ceph-deploy来做部署，这时最好建个目录，存放一些生成文件，避免在其他目录中与已有文件交杂在一起。

[root@client ~]# mkdir ceph
[root@client ~]# cd ceph

建立一个集群包含mds osd mon

[root@client ceph]# ceph-deploy new mds mon osd # 必须使用hostname

安装ceph在三个节点上。

[root@client ceph]# ceph-deploy install mds mon osd

安装monitor

[root@client ceph]# ceph-deploy mon create mds mon osd

收集 keyring文件， Note: 做这个时候，这个如果 mds mon osd上防火墙开着， 会收集不到，建议关掉，不然就要通过 iptables设置相关rule，

不关报的错是：[ceph_deploy.gatherkeys][WARNIN]Unable to find /var/lib/ceph/bootstrap-mds/ceph.keyring

[root@client ceph]# ceph-deploy gatherkeys mds #用其中一个节点即可
[root@client ceph]# ls
ceph.bootstrap-mds.keyring  ceph.bootstrap-osd.keyring  ceph.client.admin.keyring  ceph.conf  ceph.log  ceph.mon.keyring
建立osd，默认是基于xfs文件系统，并激活。

[root@client ceph]# ceph-deploy osd prepare mds:/opt/ceph mds:/opt/cephmon:/opt/ceph
[root@client ceph]# ceph-deploy osd activate mds:/opt/ceph mds:/opt/cephmon:/opt/ceph

创建 metadata服务器

[root@client ceph]# ceph-deploy mds create mds

这里插一段[如果只做ceph与openstack集成，请无视它]

* 如果到此位止，我们仅想把这个文件系统mount到client端，我们需要安装ceph-fuse

[root@client ceph]# yum -y install ceph-fuse
[root@client ceph]#
[root@client ceph]# ceph-fuse -m 192.168.122.169:6789 /mnt/ceph
ceph-fuse[24569]:starting ceph client
ceph-fuse[24569]:starting fuse
[root@client ceph]# df
Filesystem 1K-blocks Used Available Use%Mounted on
/dev/mapper/vg_client-lv_root 18069936 2791420 14360604 17% /
tmpfs 812188 4 812184 1%/dev/shm
/dev/vda1 495844 34541 435703 8% /boot
/etc/swift/data/drives/images/swift.img 1038336 32976 1005360 4% /etc/swift/data/drives/sdb1
ceph-fuse 54304768 25591808 28712960 48%/mnt/ceph #这一行

第五步: 整合到nova，glance 和cinder的使用上

[root@client ceph]# yum install ceph
[root@client ceph]# rados mkpool volumes
[root@client ceph]# rados mkpool images
[root@client ceph]# ceph osd pool set volumes size 3
[root@client ceph]# ceph osd pool set images size 3 
[root@client ceph]# ceph osd lspools
0data,1 metadata,2 rbd,4 volumes,5 images,

keyring

[root@client ceph]# ceph auth get-or-create client.volumes mon 'allow r' osd 'allow class-read object_prefix rbd_children, allow rwx pool=volumes,allow rx pool=images' -o /etc/ceph/client.volumes.keyring
[root@client ceph]# ceph auth get-or-create client.images mon 'allow r' osd 'allow class-read object_prefix rbd_children, allow rwx pool=images' -o /etc/ceph/client.images.keyring 

在ceph.conf 中加上后面的几行。

[root@clientceph]# cat /etc/ceph/ceph.conf
[global]
auth_service_required= cephx
filestore_xattr_use_omap= true
auth_client_required= cephx
auth_cluster_required= cephx
mon_host= 192.168.122.149,192.168.122.169,192.168.122.41
mon_initial_members= mds, osd, mon
fsid= 3493ee7b-ce67-47ce-9ce1-f5d6b219a709

[client.volumes] #此行开始是加的
keyring= /etc/ceph/client.volumes.keyring
[client.images]
keyring= /etc/ceph/client.images.keyring

一定要加上，不然 glance image upload的时候会报如下错

Requestreturned failure status.

500Internal Server Error

GL-F9EE247Failed to upload image 1c3d2523-9752-4644-89c2-b066428144fd

(HTTP500)

本文中安装的qemu，libvirt均为新版本，版本过低可能存在rbd的支持问题。编译安装的方法为qemu安装libvirt安装

【问题: qemu版本问题，必须能支持rbd格式的，因为libvirt就是通过qemu相关命令与ceph存储交互，可通过"qemu-img–help”察看。

qemu-img version 0.12.1,

Supported formats: raw cow qcow vdi vmdk cloop dmg bochs vpc vvfat qcow2 qedvhdx parallels nbd blkdebug host_cdrom host_floppy host_device filegluster gluster gluster gluster

可以看到0.12.1不支持rbd，要装0.15以上的】

为了集成nova， 先做如下给libvirt创建密钥的操作，这个密钥在qemu执行创建image命令时会使用到，应在nova-compute服务运行的节点上执行如下操作。本文使用all-in-one，所以直接在client节点执行

[root@client ~]#ceph auth get-key client.volumes | ssh client tee client.volumes.key #ssh后紧跟的是本机的hostname
[root@client ~]# cat > secret.xml << EOF
<secret ephemeral = 'no' private = 'no'>
<usage type = 'ceph'>
<name>client.volumes secret</name>
</usage>
</secret>
EOF
[root@client ~]# sudo virsh secret-define --file secret.xml
Secret ce31d8b1-62b5-1561-a489-be305336520a created

[root@client ~]# sudo virsh secret-set-value --secret ce31d8b1-62b5-1561-a489-be305336520a --base64 $(cat client.volumes.key) &&rm client.volumes.key secret.xml
Secret value set

rm：是否删除普通文件 "client.volumes.key"？y
rm：是否删除普通文件 "secret.xml"？y

修改配置文件

/etc/glance/glance-api.conf

default_store = rbd
show_image_direct_url = True
bd_store_user = images
rbd_store_pool = images

/etc/cinder/cinder.conf

volume_driver=cinder.volume.drivers.rbd.RBDDriver
rbd_pool=volumes
rbd_user=volumes
rbd_secret_uuid=ce31d8b1-62b5-1561-a489-be305336520a

/etc/nova/nova.conf

images_type=rbd
images_rbd_pool=volumes
rbd_user=volumes
rbd_secret_uuid=ce31d8b1-62b5-1561-a489-be305336520a

接着重启glance-api, cinder-volume，nova-compute

[root@clientceph]# service openstack-glance-api restart
Stoppingopenstack-glance-api: [ OK ]
Startingopenstack-glance-api: [ OK ]
[root@clientceph]# glance image-create --disk-format qcow2 --is-public True --container-format bare --file cirros-0.3.1-x86_64-disk.img --name cirros
+------------------+--------------------------------------+
|Property | Value |
+------------------+--------------------------------------+
|checksum | d972013792949d0d3ba628fbe8685bce |
|container_format | bare |
|created_at | 2014-06-24T08:49:43 |
|deleted | False |
|deleted_at | None |
|disk_format | qcow2 |
|id | 77b79879-addb-4a22-b750-7f0ef51ec154 |
|is_public | True |
|min_disk | 0 |
|min_ram | 0 |
|name | cirros |
|owner | f17fbd28fa184a39830f14a2e01a3b70 |
|protected | False |
|size | 13147648 |
|status | active |
|updated_at | 2014-06-24T08:50:01 |
|virtual_size | None |
+------------------+--------------------------------------+
[root@clientceph]# glance index
ID Name DiskFormat Container Format Size
------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------- --------------
77b79879-addb-4a22-b750-7f0ef51ec154cirros qcow2 bare 13147648

[root@client ceph]# service openstack-cinder-volume restart
Stopping openstack-cinder-volume:                          [  OK  ]
Starting openstack-cinder-volume:                          [  OK  ]
[root@client ceph]# cinder create –display-name test-ceph 1
[root@client ceph]# cinder list
+--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+----------+-------------+
| ID | Status | Display Name | Size| Volume Type | Bootable | Attached to |
+--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+----------+-------------+
|1cc908d0-bbe9-4008-a10f-80cf1aa53afb | available | test-ceph | 1 | None | false | |
+--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+----------+-------------+
[root@client ceph]# service openstack-nova-compute restart
Stopping openstack-nova-compute:                          [  OK  ]
Starting openstack-nova-compute:                          [  OK  ]
[root@client ceph]# nova boot --image image1 --flavor 1 xiao-new  
[root@client ceph]# nova list
+--------------------------------------+-----------+--------+------------+-------------+---------------------+
| ID                                   | Name      | Status | Task State | Power State | Networks            |
+--------------------------------------+-----------+--------+------------+-------------+---------------------+
| f6b04300-2d60-47d3-a65b-2d4ce32eeced | xiao-new | ACTIVE  | -   | Running     | net_local=10.0.1.33 |
+--------------------------------------+-----------+--------+------------+-------------+---------------------+

最后附上ceph相关资料的链接

1. ceph英文使用文档

2. ceph中文使用文档